(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルがそれぞれ連通する液室の少なくとも一つの壁面を形成する変形可能な振動板部材と、
前記振動板部材を変形させて前記液室内の液体を加圧する駆動手段と、を備え、
前記振動板部材は、電鋳で形成され、
前記駆動手段が当接する厚肉部からなる島状凸部と、前記島状凸部の周囲の薄肉部とからなるアイランド部を有し、
前記島状凸部はオーバハング形状部を有し、
前記振動板部材には前記駆動手段と位置合わせするときの位置合わせパターンが形成され、
前記位置合わせパターンのノズル配列方向の両側には前記アイランド部と同じパターンが形成されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記位置合わせパターンは貫通穴であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記位置合わせパターンは凹部であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置（例えばインクジェット記録装置）が知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したＯＨＰシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含むものの総称として用いる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
液体吐出ヘッドとしては、液滴を吐出するノズルが連通する液室の少なくとも一つの壁面を形成する変形可能な振動板部材と、振動板部材を変形させて液室内の液体を加圧する積層型圧電素子とを備え、振動板部材は、電鋳で形成され、圧電素子が当接する島状凸部と、島状凸部の周囲の薄肉部とからなるアイランド部を有し、島状凸部はパターンエッジ部分が薄肉部に対してオーバーハング形状であるものが知られている（特許文献１）。
【０００５】
上述したように電鋳によって振動板部材を形成する場合、電鋳加工時の電流密度が島状凸部に集中するために、島状凸部がある領域が厚く、島状凸部がない領域が薄く形成されることになる。
【０００６】
そこで、従来からダミーアイランド部を設けることで電鋳膜の成長を振動板部材の全体で等しくして厚さの均一化を図ることが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−９０２９７号公報
【特許文献２】特開平１０−１００４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述したような振動板部材と圧電素子を用いる液体吐出ヘッドにおいては、振動板部材と圧電素子との接合精度が滴吐出特性（吐出量及び吐出速度）に大きく影響を与えることになる。したがって、高画質画像を形成するためには、振動板部材と圧電素子との接合精度を向上させる必要がある。この場合、接合方法としては、機械的な嵌合によるものや、光学的なものなど種々あるが、いずれにしても位置合わせ用のパターンの加工精度が接合精度に直接影響を与えることになる。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、振動板部材と圧電素子との接合精度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
液滴を吐出する複数のノズルがそれぞれ連通する液室の少なくとも一つの壁面を形成する変形可能な振動板部材と、
前記振動板部材を変形させて前記液室内の液体を加圧する駆動手段と、を備え、
前記振動板部材は、電鋳で形成され、
前記駆動手段が当接する厚肉部からなる島状凸部と、前記島状凸部の周囲の薄肉部とからなるアイランド部を有し、
前記島状凸部はオーバハング形状部を有し、
前記振動板部材には前記駆動手段と位置合わせするときの位置合わせパターンが形成され、
前記位置合わせパターンのノズル配列方向の両側には前記アイランド部と同じパターンが形成されている
構成とした。
【００１１】
ここで、前記位置合わせパターンは貫通穴である構成とできる。
【００１２】
また、前記位置合わせパターンは凹部である構成とできる。
【００１３】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、振動板部材は、電鋳で形成され、駆動手段が当接する厚肉部からなる島状凸部と、島状凸部の周囲の薄肉部とからなるアイランド部を有し、島状凸部はオーバハング形状部を有し、振動板部材には駆動手段と位置合わせするときの位置合わせパターンが形成され、位置合わせパターンのノズル配列方向の両側にはアイランド部と同じパターンが形成されている構成としたので、位置合わせパターンの周囲の厚みが均一化されて、位置合わせパターンの中心位置精度が高くなり、振動板部材と圧電素子とを高精度に位置合わせして接合することができる。
【００１５】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るノズル板を備える本発明に係る液体吐出ヘッドの実施形態の一例を示す概略分解斜視説明図である。
【図２】同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。
【図３】同ヘッドの液室短手方向に沿う一例の断面説明図である。
【図４】同ヘッドの液室短手方向に沿う一例の断面説明図である。
【図５】振動板部材の電鋳による製造方法の説明に供するアイランド部分の拡大断面説明図である。
【図６】振動板部材と接合する圧電部材の正面説明図である。
【図７】本発明の第１実施形態における振動板部材の説明に供する圧電部材側から見た平面説明図である。
【図８】同振動板部材の位置合わせパターン部分を比較例とともに示す拡大説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態における振動板部材の説明に供する圧電部材側から見た平面説明図である。
【図１０】同振動板部材の位置合わせパターン部分を比較例とともに示す拡大説明図である。
【図１１】同実施形態の振動板部材と圧電部材との接合装置の説明に供する説明図である。
【図１２】本発明に係る画像形成装置の一例の機構部の全体構成を説明する側面説明図である。
【図１３】同機構部の要部平面説明図である。
【図１４】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッドの一例について図１ないし図４を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドの分解斜視説明図、図２は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）に沿う断面説明図、図３及び図４は同ヘッドのノズル配列方向（液室短手方向）に沿う異なる例の断面説明図である。
【００１８】
この液体吐出ヘッドは、ＳＵＳ基板で形成した流路板（流路基板、液室基板などとも称される。）１と、この流路板１の下面に接合した振動板を形成する振動板部材２と、流路板１の上面に接合したノズル板３とを有し、これらによって液滴（液体の滴）を吐出する複数のノズル４がそれぞれノズル連通路５を介して連通する個別流路としての複数の液室（加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。）６、液室６にインクを供給する供給路を兼ねた流体抵抗部７、この流体抵抗部７を介して液室６と連通する連通部８を形成し、連通部８に振動板部材２に形成した供給口９を介して後述するフレーム部材１７に形成した共通液室１０からインクを供給する。
【００１９】
流路板１は、流路板１Ａと連通板１Ｂとを接着して構成している。この流路板１は、ＳＵＳ基板を、酸性エッチング液を用いてエッチング、あるいは打ち抜き（プレス）などの機械加工することで、連通路５、加圧液室６、流体抵抗部７などの開口をそれぞれ形成している。
【００２０】
振動板部材２は、第１層２Ａと第２層２Ｂとで形成されて、第１層２Ａで薄肉部を形成し、第１層２Ａ及び第２層２Ｂで厚肉部を形成している。そして、この振動板部材２は、各液室６に対応してその壁面を形成する第１層２Ａで形成された各振動領域（ダイアフラム部）２ａを有し、この振動領域２ａの中に、面外側（液室６と反対面側）に第１層２Ａ及び第２層２Ｂの厚肉部で形成された島状凸部２ｂが設けられてアイランド部２０、この島状凸部２ｂに振動領域２ａを変形させる駆動手段（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１００を配置している。
【００２１】
この圧電アクチュエータ１００は、ベース部材１３上に接着剤接合した複数（ここでは２つとする）の積層型圧電部材１２を有し、圧電部材１２にはハーフカットダイシングによって溝３１を加工して１つの圧電部材１２に対して所要数の圧電柱１２Ａ、１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。なお、圧電部材１２の圧電柱１２Ａ、１２Ｂは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電柱を駆動柱１２Ａ、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電柱を非駆動柱１２Ｂとして区別している。そして、駆動柱１２Ａの上端面（接合面）を振動板部材２の島状凸部２ｂに接合している。
【００２２】
ここで、圧電部材１２は、圧電材料層２１と内部電極２２Ａ、２２Ｂとを交互に積層したものであり、内部電極２２Ａ、２２Ｂをそれぞれ端面、即ち圧電部材１２の振動板部材２に略垂直な側面（積層方向に沿う面）に引き出して、この側面に形成された端面電極（外部電極）２３、２４に接続し、端面電極（外部電極）２３、２４間に電圧を印加することで積層方向の変位を生じる。
【００２３】
また、圧電部材１２には駆動柱１２Ａに駆動信号を与えるための可撓性を有する給電部材（配線部材）としてのフレキシブル配線基板であるＦＰＣ１５が接続されている。ＦＰＣ１５には、図示しないが駆動柱１２Ａに駆動波形を与えるドライバＩＣ（駆動回路）が搭載され、ホットメルト接着剤１６でベース部材１３に固定されている。
【００２４】
なお、ここでは、上述したように、圧電部材１２の圧電柱１２Ａ、１２Ｂは、同じものであり、駆動波形を与えて駆動させる圧電柱を駆動柱１２Ａ、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電柱を非駆動柱１２Ｂとして、図３に示すように、駆動柱１２Ａと非駆動柱１２Ｂとを交互に使用するバイピッチ構成としているが、図４に示すように、すべての圧電柱を駆動柱１２Ａとして使用するノーマルピッチ構成とすることもできる。
【００２５】
ノズル板３は、ニッケル（Ｎｉ）の金属プレートから形成したもので、エレクトロフォーミング法（電鋳）で製造している。このノズル板３には各液室６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル４を形成し、流路板１に接着剤接合している。そして、このノズル板３の液滴吐出側面（吐出方向の表面：吐出面、又は液室６側と反対の面）には撥水層を設けている。
【００２６】
さらに、これらの圧電素子１２、ベース部材１３及びＦＰＣ１５などで構成されるアクチュエータ部の外周側には、エポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材１７を接合している。そして、このフレーム部材１７には前述した共通液室１０を形成し、更に共通液室１０に外部から記録液を供給するための供給口を形成し、この供給口１９は更に図示しないサブタンクやインクカートリッジなどのインク供給源に接続される。
【００２７】
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば押し打ち方式で駆動する場合には、図示しない制御部から記録する画像に応じて駆動用圧電柱１２Ａに２０〜５０Ｖの駆動パルス電圧を選択的に印加することによって、パルス電圧が印加された圧電柱１２Ａが変位して振動板部材２の振動領域２ａをノズル板３方向に変形させ、液室６の容積（体積）変化によって液室６内の液体を加圧することで、ノズル板３のノズル４から液滴が吐出される。そして、液滴の吐出に伴って液室６内の圧力が低下し、このときの液流れの慣性によって液室６内には若干の負圧が発生する。この状態の下において、圧電柱１２Ａへの電圧の印加をオフ状態にすることによって、振動板部材２が元の位置に戻って液室６が元の形状になるため、さらに負圧が発生する。このとき、共通液室１０から液室６内に記録液が充填され、次の駆動パルスの印加に応じて液滴がノズル４から吐出される。
【００２８】
なお、液体吐出ヘッドは、上記の押し打ち以外にも、引き打ち方式（振動板部材２を引いた状態から開放して復元力で加圧する方式）、引き−押し打ち方式（振動板部材２を中間位置で保持しておき、この位置から引いた後、押出す方式）などの方式で駆動することもできる。
【００２９】
ここで、振動板部材２の電鋳による製造方法について図５を参照して説明する。なお、図５は同製造方法の説明に供するアイランド部分の拡大断面説明図である。
図５（ａ）に示すように、電鋳支持基板１４１に薄肉部（ダイアフラム部）２ａを形成する第１層１４２（厚さ２μｍ〜５μｍ）形成し、同図（ｂ）に示すように厚肉部間に相当する部分が窓となるレジストパターン１４４を形成して、例えばニッケル電鋳を行うことで、同図（ｃ）に示すように、第一層１４２上にニッケルが析出され堆積してニッケル層１４５が形成され、更に電鋳を継続することで、同図（ｄ）に示すように、窓から突出するまでニッケル層１４５が成長すると、エッジ効果によりパターンの表面方向にも肥大してオーバハング形状部が生じる。
【００３０】
このプロセスを継続していくと、同図（ｅ）に示すようにニッケル層１４５は厚み方向と平面方向にさらに伸長し、所定の成長の段階で電鋳を終了した後、パターンを除去することで、同図（ｆ）に示すように、凹部により囲まれた断面鋲型のアイランド状厚肉部からなる島状凸部２ｂを備えた振動板部材２が得られる。このとき、島状突部２ｂにはニッケル層１４５で形成されたオーバーハング形状部１４５ａを有する。なお、ここでは、厚さ１０〜２０μｍのオーバーハング形状部の形成を１回としているが、２回以上繰り返しても良い。
【００３１】
次に、振動板部材と接合する圧電部材について図６を参照して説明する。なお、図６は同圧電部材の正面説明図である。
この圧電部材１２は、前述したようにＳＵＳ４３０などのベース部材１３上にアクリル系の嫌気性接着剤で接合固定され、溝３１によって複数の圧電柱１２ａ（駆動柱１２Ａ、１２Ｂの総称で用いる。）が形成されている。
【００３２】
そして、これらの圧電部材１２の両端部には、振動板部材３との接合面側に溝状段差面（段差加工部）１０３Ａ、１０３Ｂがそれぞれ設けられている。ここで、溝状段差面１０３Ａには、振動板部材２との位置合わせ用溝部（アライメント用溝）１０４が形成され、また、溝状段差面１０３Ｂは仮接着剤を塗布する接着剤塗布領域となる。
【００３３】
次に、本発明の第１実施形態における振動板部材について図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は同振動板部材の圧電部材側から見た平面説明図、図８は同振動板部材の位置合わせパターン部分を比較例とともに示す拡大説明図である。
振動板部材２には、圧電部材１２の各圧電柱１２ａに対応してアイランド部２０が形成されている。そして、アイランド部２０が形成されたアイランド領域１２０の両側に、圧電部材１２のアライメント用溝１０４と位置合わせするための、位置合わせパターンである貫通穴２１、２１が形成されている。
【００３４】
この位置合わせパターンである貫通穴２１は、前述した図５で第１層１４２を形成する前に貫通穴２１の位置にフォトレジストパターンを形成して、貫通穴２１の部分には第１層１４２が形成されないようにし、第１層１４２を形成した後、第２層１４５を形成するときのフォトレジストパターン１４４を形成するときに、同様に貫通穴２１の位置にフォトレジストパターンを形成して第２層１４５を析出することで形成できる。
【００３５】
ここで、貫通穴２１、２１のノズル配列方向の両側は肉抜きパターン領域１２１として、貫通穴２１の両側にアイランド部２０と同じ形状のパターン（肉抜きパターン）２２が形成されている。この肉抜きパターン２２の形成方法は、前述したアイランド部２０と同じく、第１層１４２上の所要の位置にフォトレジストパターンを設けることで、電鋳時にアイランド部２０と同時に形成することができる。
【００３６】
このように構成した振動板部材２を圧電部材１２と接合するときには、振動板部材２の貫通穴２１を介して圧電部材１２のアライメント溝１０４をＣＣＤカメラなどの撮像手段で撮像して、ＸＹ方向の位置を合わせする。このとき、圧電部材１２及び振動板部材２の両端部のアライメント溝１０４、１０４の２箇所でアライメントを行い、部品の中央基準でアライメントすることで、振動板部材２と圧電部材１２を高精度に接合することができる。
【００３７】
ところが、上述したように振動板部材２をＮｉ電鋳によって形成する場合、パターンがある領域とない領域では電流密度に差が生じ、パターンのある領域が相対的に厚く形成される。そのため、肉抜きパターン２２がないとすると、ノズル配列方向において、アイランド領域１２０の膜厚が両端部領域１２１の膜厚よりも相対的に厚くなり、両端に向かって連続的に薄くなる。
【００３８】
また、上述したように厚肉部の断面はオーバーハング形状部１４５となっており、図８に示すように、オーバーハング形状部１４５の突き出し先端位置によって、貫通穴２１の位置が決まるが、この突き出し量はＮｉ電鋳される膜厚が支配的となる。
【００３９】
そのため、図８（ａ）に示す比較例のように、貫通穴２１の両側で膜厚差がある場合、左右でオーバーハング形状部１４５ａ１、１４５ａ２の突き出し量が異なり、オーバーハング形状部１４５ａ１、１４５ａ２の間隔Ｄ２が、同図（ｂ）に示す膜厚差がない場合の間隔Ｄ１よりも広くなり、貫通穴２１の中心位置が目標位置に対してずれてしまう。例えば、膜厚差が２μｍあれば、貫通穴の位置は０．５μｍずれることになる。
【００４０】
そこで、貫通穴２１のノズル配列方向両側にアイランド部２０と同じ形状の肉抜きパターン２２を形成することで、図８（ｂ）に示すように、貫通穴２１の両側の膜厚差を低減することができ、左右でオーバーハング形状部１４５ａ１、１４５ａ２の突き出し量が同じになって、貫通穴２１の中心位置を高精度に出すことができる。
【００４１】
位置合わせパターンとしての貫通穴２１の中心位置を高精度に出すことにより、圧電部材１２のアライメント溝１０４との位置合わせ精度が高くなり、振動板部材２と圧電部材１２との接合精度を高めることができる。
【００４２】
なお、肉抜きパターン２２は貫通穴２１に対して対称位置に配置されることが好ましい。これにより、貫通穴２１の両側の膜厚を対称に近づけることができる。
【００４３】
また、ここでは、貫通穴２１の内側（アイランド領域１２０側）に肉抜きパターン２２を５箇所、外側（両端側）に１０箇所設けているが、内側に３〜２０箇所、外側に５〜３０箇所程度あればよい。
【００４４】
このようにして、振動板部材の貫通穴（位置合わせパターン）の中心位置精度を高精度にすることができ、振動板部材と圧電部材（駆動柱）との接合を高精度に行うことができる。また、肉抜きパターンを設けることで、駆動柱に対応する領域の厚さが均一化され、さらに仮接着材塗布領域に対応する振動板部材の領域まで膜厚が均一化されることで、高い接合信頼性が得られる。
【００４５】
また、肉抜きパターンである貫通穴の周囲厚肉部がオーバーハング形状に形成されていることで、接着剤のはみだしを低減することができる。
【００４６】
なお、上述したように圧電部材１２と振動板部材２を接合した後、流路板１及びノズル板３を振動板部材２に対して接合する。ただし、振動板部材２にある位置合わせ用貫通穴２１の位置に、流路板１及びノズル板３にも貫通穴が形成されていれば、振動板部材２と流路板１とノズル板３とを先に接合して流路ユニットとした後、その流路ユニットを圧電部材１２と接合することもできる。
【００４７】
次に、本発明の第２実施形態における振動板部材について図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は同振動板部材の圧電素子側から見た平面説明図、図１０は同振動板の位置合わせパターン部分を比較例とともに示す拡大説明図である。
本実施形態では、位置合わせパターンとして凹部２３を形成している。この凹部２３を形成するには、前述した図５で第１層１４２を形成した後、アイランド部２０を形成するときに凹部２３の位置にフォトレジストパターンを形成すればよい。
【００４８】
このようにすれば、振動板部材２の第１層１４２を形成するときのフォトレジストを減らすことができ、第１層１４２の電流密度分布を均一にすることができ、均一な厚さの薄肉部を形成することができる。薄肉部は液滴吐出時の変形領域として機能するため、薄肉部の均膜化は、吐出特性のばらつきを抑えることができる。
【００４９】
この振動板部材２と圧電部材１２との接合装置について図１１の説明図を参照して説明する。なお、同図で振動板部材は位置合わせパターン部分のみを示している。
図１１（ａ）に示すように、圧電部材１２を固定する圧電部材固定ステージ２０１と、振動板部材２を固定する振動板部材固定ステージ２０２を有している。なお、圧電部材１２、振動板部材２の固定ステージ２０１、２０２への固定は、バキューム吸着、磁力などによって行う。
【００５０】
また、ＣＣＤカメラなどからなる圧電部材用カメラ２０３、振動板部材用カメラ２０４を備えている。これらのカメラ２０３、２０４は、接合前に、貫通穴の開いたマスターワークなどを用いて光軸を合わせてある。圧電部材固定ステージ２０１はＸＹＺθ軸で、振動板部材固定ステージ２０２はＸＹθ軸で可動である（なお、図１１でアライメント軸方向は実線図示のときに使用することを、破線図示は使用していないことを示している。）。カメラ２０３、２０４も可動式である。
【００５１】
そして、まず、図１１（ｂ）に示すように、圧電部材１２を固定ステージ２０１に固定する。振動板部材用カメラ２０４及び振動板部材固定ステージ２０２は手前などに退避させておき（仮想線で図示する）、圧電部材用カメラ２０３に対して圧電部材１２のアライメント溝１０４をＸＹθ軸方向でアライメントする。なお、振動板部材固定ステージ２０２は、貫通穴を設けておけば手前に逃がす必要はなくなる。
【００５２】
次に、図１１（ｃ）に示すように、退避させていた振動板部材用カメラ２０４を元の位置（圧電部材用カメラ２０３との同じ光軸位置）に戻し、振動板部材固定ステージ２０２も元の位置に戻す。その状態で、振動板部材用カメラ２０４に対して振動板部材２のアライメントパターンである凹部２３をＸＹθ軸でアライメントする。
【００５３】
この状態では、圧電部材用カメラ２０３、振動板部材用カメラ２０４、圧電部材１２、振動板部材２のすべてがアライメントされており、図１１（ｄ）に示すように、振動板部材用カメラ２０４を手前などに退避させた後、圧電部材固定ステージ２０１をＺ方向に移動させることで、振動板部材２と圧電部材１２を接合できる。
【００５４】
本実施形態によれば、振動板部材２と流路板１とノズル板３を先に接合して流路ユニットとし、その後圧電部材１２に流路ユニットにする場合、流路板１及びノズル板３には振動板部材２のアライメント位置に貫通穴を設けないでも接合できる。
【００５５】
なお、上述した液体吐出ヘッドとこの液体吐出ヘッドに液体を供給するタンクを一体化することでヘッド一体型液体カートリッジ（カートリッジ一体型ヘッド）を得ることができる。
【００５６】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備える本発明に係る画像形成装置の一例について図１２及び図１３を参照して説明する。なお、図１２は同装置の機構部の全体構成を説明する側面説明図、図１３は同機構部の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、左右の側板２２１Ａ、２２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド２３１、２３２でキャリッジ２３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００５７】
このキャリッジ２３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドユニットからなる記録ヘッド２３４を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００５８】
記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有する液体吐出ヘッド２３４ａ、２３４ｂを１つのベース部材に取り付けて構成したもので、一方のヘッド２３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、他方のヘッド２３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。なお、ここでは２ヘッド構成で４色の液滴を吐出する構成としているが、各色毎の液体吐出ヘッドを備えることもできる。
【００５９】
また、キャリッジ２３３には、記録ヘッド２３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク２３５ａ、２３５ｂ（区別しないときは「サブタンク２３５」という。）を搭載している。このサブタンク２３５には各色の供給チューブ２３６を介して、供給ユニット２２４によって各色のインクカートリッジ２１０から各色のインクが補充供給される。
【００６０】
一方、給紙トレイ２０２の用紙積載部（圧板）２４１上に積載した用紙２４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２４１から用紙２４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２４３及び給紙コロ２４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４４を備え、この分離パッド２４４は給紙コロ２４３側に付勢されている。
【００６１】
そして、この給紙部から給紙された用紙２４２を記録ヘッド２３４の下方側に送り込むために、用紙２４２を案内するガイド部材２４５と、カウンタローラ２４６と、搬送ガイド部材２４７と、先端加圧コロ２４９を有する押さえ部材２４８とを備えるとともに、給送された用紙２４２を静電吸着して記録ヘッド２３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト２５１を備えている。
【００６２】
この搬送ベルト２５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２５２とテンションローラ２５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト２５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２５６を備えている。この帯電ローラ２５６は、搬送ベルト２５１の表層に接触し、搬送ベルト２５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト２５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ２５２が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。
【００６３】
さらに、記録ヘッド２３４で記録された用紙２４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２５１から用紙２４２を分離するための分離爪２６１と、排紙ローラ２６２及び排紙コロ２６３とを備え、排紙ローラ２６２の下方に排紙トレイ２０３を備えている。
【００６４】
また、装置本体の背面部には両面ユニット２７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット２７１は搬送ベルト２５１の逆方向回転で戻される用紙２４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２４６と搬送ベルト２５１との間に給紙する。また、この両面ユニット２７１の上面は手差しトレイ２７２としている。
【００６５】
さらに、キャリッジ２３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構２８１を配置している。この維持回復機構２８１には、記録ヘッド２３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）２８２ａ、２８２ｂ（区別しないときは「キャップ２８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード２８３と、増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８４などを備えている。
【００６６】
また、キャリッジ２３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８８を配置し、この空吐出受け２８８には記録ヘッド２３４のノズル列方向に沿った開口部２８９などを備えている。
【００６７】
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２０２から用紙２４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２４２はガイド２４５で案内され、搬送ベルト２５１とカウンタローラ２４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２３７で案内されて先端加圧コロ２４９で搬送ベルト２５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００６８】
このとき、帯電ローラ２５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト２５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト２５１上に用紙２４２が給送されると、用紙２４２が搬送ベルト２５１に吸着され、搬送ベルト２５１の周回移動によって用紙２４２が副走査方向に搬送される。
【００６９】
そこで、キャリッジ２３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２３４を駆動することにより、停止している用紙２４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２４２を排紙トレイ２０３に排紙する。
【００７０】
このように、この画像形成装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、滴吐出特性のバラツキが少なく、高画質画像を形成することができる。
【００７１】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備える本発明に係る画像形成装置の他の例について図１４を参照して説明する。なお、図１４は同装置の機構部全体の概略構成図である。
この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、装置本体４０１の内部に画像形成部４０２等を有し、装置本体４０１の下方側に多数枚の記録媒体（用紙）４０３を積載可能な給紙トレイ４０４を備え、この給紙トレイ４０４から給紙される用紙４０３を取り込み、搬送機構４０５によって用紙４０３を搬送しながら画像形成部４０２によって所要の画像を記録した後、装置本体４０１の側方に装着された排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。
【００７２】
また、装置本体４０１に対して着脱可能な両面ユニット４０７を備え、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構４０５によって用紙４０３を逆方向に搬送しながら両面ユニット４０７内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構４０５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。
【００７３】
ここで、画像形成部４０２は、例えばブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の液滴を吐出する、フルライン型の４個の本発明に係る液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッド４１１ｋ、４１１ｃ、４１１ｍ、４１１ｙ（色を区別しないときには「記録ヘッド４１１」という。）を備え、各記録ヘッド４１１は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ４１３に装着している。
【００７４】
また、各記録ヘッド４１１に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構４１２ｋ、４１２ｃ、４１２ｍ、４１２ｙ（色を区別しないときには「維持回復機構４１２」という。）を備え、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド４１１と維持回復機構４１２とを相対的に移動させて、記録ヘッド４１１のノズル面に維持回復機構４１２を構成するキャッピング部材などを対向させる。
【００７５】
なお、ここでは、記録ヘッド４１１は、用紙搬送方向上流側から、ブランク、シアン、マゼンタ、イエローの順に各色の液滴を吐出する配置としているが、配置及び色数はこれに限るものではない。また、ライン型ヘッドとしては、各色の液滴を吐出する複数のノズル列を所定間隔で設けた１又は複数のヘッドを用いることもできるし、ヘッドとこのヘッドにインクを供給する液体カートリッジを一体とすることも別体とすることもできる。
【００７６】
給紙トレイ４０４の用紙４０３は、給紙コロ（半月コロ）４２１と図示しない分離パッドによって１枚ずつ分離され装置本体４０１内に給紙され、搬送ガイド部材４２３のガイド面４２３ａに沿ってレジストローラ４２５と搬送ベルト４３３との間に送り込まれ、所定のタイミングでガイド部材４２６を介して搬送機構４０５の搬送ベルト４３３に送り込まれる。
【００７７】
また、搬送ガイド部材４２３には両面ユニット４０７から送り出される用紙４０３を案内するガイド面４２３ｂも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構４０５から戻される用紙４０３を両面ユニット４０７に案内するガイド部材４２７も配置している。
【００７８】
搬送機構４０５は、駆動ローラである搬送ローラ４３１と従動ローラ４３２との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト４３３と、この搬送ベルト４３３を帯電させるための帯電ローラ４３４と、画像形成部４０２に対向する部分で搬送ベルト４３３の平面性を維持するプラテン部材４３５と、搬送ベルト４３３から送り出す用紙４０３を搬送ローラ４３１側に押し付ける押さえコロ４３６と、その他図示しないが、搬送ベルト４３３に付着したインクを除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。
【００７９】
この搬送機構４０５の下流側には、画像が記録された用紙４０３を排紙トレイ４０６に送り出すための排紙ローラ４３８及び拍車４３９を備えている。
【００８０】
このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト４３３は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ４３４と接触することで帯電され、この高電位に帯電した搬送ベルト４３３上に用紙４０３が給送されると、用紙４０３は搬送ベルト４３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト４３３に強力に吸着した用紙４０３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
【００８１】
そして、搬送ベルト４３３を周回させて用紙４０３を移動させ、記録ヘッド４１１から液滴を吐出することで、用紙４０３上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙４０３は排紙ローラ４３８によって排紙トレイ４０６に排紙される。
【００８２】
このように、この画像形成装置においては、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、滴吐出特性のバラツキが少なく、高速で、高画質画像を形成することができる。
【００８３】
なお、上記実施形態では本発明をプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置に適用することができる。また、狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１  流路板（流路基板）
２  振動板部材
２ａ  振動板領域（薄肉部）
２ｂ  島状凸部（厚肉部）
３  ノズル板
４  ノズル
６  液室
１０  共通液室
１２  圧電部材
１２Ａ  駆動柱
１２Ｂ  非駆動柱
１２ａ  圧電柱
１３  ベース部材
２０  アイランド部
２１  貫通穴（位置合わせパターン）
２２  肉抜きパターン
２３  凹部（位置合わせパターン）
１０４  アライメント溝
２３３  キャリッジ
２３４ａ、２３４ｂ  記録ヘッド
４１１ｋ、４１１ｃ、４１１ｍ、４１１ｙ  記録ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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